나노광학 측정 수백배 향상시킨 기술 개발

한국과학기술원(KAIST)은 바이오 및 뇌공학과 정기훈 교수팀이 소분자 생화합물 검출을 위한 획기적인 고감도 나노광학 측정기술을 개발했다고 26일 밝혔다.

소분자 생화합물은 분자량이 작은 생체 내 분자들로 다양한 세포의 세포막을 드나들며 세포 간의 신호전달 등에 큰 역할을 담당한다. 최근에는 제약업계에서도 소분자 생화합물을 이용한 신약 개발 관련 연구 및 개발에 큰 관심을 기울이고 있다.

그러나 소분자 생화합물은 특정 항원-항체 화학 결합반응을 유도하기 힘들어 극소량을 분석하는 데 어려움이 많았다.

정 교수 연구팀은 사람의 머리카락 단면적의 70만분의 1보다 작은 나노유체관내 유동특성을 이용해 나노몰(nM) 수준의 농도를 갖는 극미량의 소분자 생화합물의 농도를 국소적으로 증가시켰다.

또한 나노플라즈모닉 광학기술과 접목해 측정하는 빛의 세기를 1만배 이상 향상시켜 별도의 생화학 처리를 사용하지 않은 ‘도파민’과 ‘가바(GABA)’ 등 신경전달 물질을 1초 이내에 구별하는 데 성공했다.

이는 현존 세계 최고 수준의 검출 한계를 수백배 이상 향상시킨 기술로 평가받고 있다.

정 교수는 “분자 생화합물을 이용한 다양한 글로벌 신약 개발은 물론 알츠하이머병과 같은 퇴행성 신경 질환의 조기진단 및 뇌기능 진단기술에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

한편 이번 연구 결과는 나노 분야 국제 저명학술지인 ‘스몰(Small)’ 17일자 표지논문으로 게재됐다.

/[e-mail]김태호기자

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